水蒸汽活化兰炭粉制备多级孔活性炭及性能表征

以兰炭粉为原料,水蒸汽为活化剂制备粉状活性炭。考察了水蒸汽流量、活化温度、活化时间、兰炭粉粒径对碘和亚甲蓝(MB)吸附值的影响。利用全自动吸附仪分析活性炭的比表面积和孔径分布,利用傅里叶变换红外光谱仪和X射线衍射仪对活性炭表面官能团和活性炭的微晶结构进行表征。实验结果表明:活化温度、活化时间、水蒸汽流量和原料粒度对活性炭的收率和吸附性能都有较大影响。当兰炭粉粒径尺寸为0.9~1.0 mm、活化温度为800℃、活化时间为180 min、水蒸汽流量为50m L/h时,制备活性炭的碘吸附值最高达到1 109.48 mg/g,比表面积为786.82 m2/g。制得的活性炭以微孔和中孔为主,而且具有多级孔的特征。相对于兰炭粉而言,活性炭含氧、含氮官能团数量增多。     

微波辐射-KOH活化兰炭粉制备活性炭

研究了以兰炭粉为原料,KOH为活化剂,采用微波辐射法制备活性炭的可行性。探讨了微波功率、碱炭质量比和活化时间对活性炭吸附性能的影响。同时采用美国ASAP-2020吸附仪测定了所制备活性炭的N2吸附脱附等温线和孔径分布,采用红外光谱分析了样品的表面官能团。结果表明:微波功率为700 W,碱炭质量比为3,活化时间为15 min工艺条件下制得的活性炭碘吸附值为694.5 mg/g,比表面积为513.62 m2/g,总孔容为0.510 3 cm3/g,平均孔径为3.973 8 nm,该活性炭为中孔型。以兰炭粉为原料,传统加热和微波加热制备的活性炭红外光谱图其峰形基本一致,只是峰强不同。     

兰炭末水蒸气活化制备活性炭过程中反应温度的影响

以粒度为2.0mm~3.2mm的兰炭末为原料,采用水蒸气高温活化法制备颗粒活性炭,研究活化温度对活性炭结构与性能的影响,阐述活化过程中活性炭孔结构的形成机理,并利用SEM和全自动吸附仪对活性炭的表面形貌、比表面积和孔结构等进行分析表征.结果表明:随着活化温度的升高,活性炭的收率持续减小,碘吸附值呈现先增大后减小的趋势.当活化温度为900℃时,活性炭的收率为59.81%,其碘吸附值最大可达到812.86mg/g,BET比表面积和孔容分别为529.66m~2/g和0.298 9cm~3/g.当活化温度为600℃时,水蒸气活化过程以通孔作用为主导,700℃~800℃时为造孔阶段,而800℃~1 000℃范围内主要进行扩孔反应.     

水蒸气活化法制备椰壳活性炭的孔结构特征

以农林废弃物椰壳在600℃炭化2h后的炭化料为原料,以水蒸气为活化剂,研究了活化温度、活化时间、水蒸气用量对活性炭的比表面积、微孔容积和收率等的影响。结果表明：椰壳炭化料的比表面积仅为185m^2／g,且以中孔为主。在活化过程中,通过提高活化温度和水蒸气用量缩短了活化时间,扩宽了孔径;当水蒸气用量和活化温度较为适宜时,延长活化时间,有利于微孔的形成。活性炭的比表面积、总孔容积、微孔容积可达：1465m^2／g,0．9703cm^3/g,0．7519cm^2／g。并通过非定域密度函数理论（NLDFT）对活性炭的孔径分布进行了表征。     

纳米孔活化贝壳粉的制备工艺优化研究

为制备纳米孔贝壳粉并获得最优工艺条件,在单因素实验的基础上,采用三因素三水平正交设计法,研究贝壳粉煅烧活化的煅烧温度、煅烧前贝壳粉粒径、煅烧时间3个因素对贝壳粉的比表面积的影响。研究结果表明:3个因素对贝壳粉比表面积的影响大小次序为:煅烧前贝壳粉粒径、煅烧温度、煅烧时间。通过正交试验获得最优方案并进行了验证试验,确定制备纳米孔贝壳粉的优化工艺条件为:颗粒粒径600目、煅烧温度900℃,煅烧时间1.5h,在此条件下制备的纳米贝壳粉平均孔径分布在0.4～1.5nm,比表面积为10.92860m²·g^-1,可应用于果蔬的农药残留、重金属吸附。     

兰炭粉末活化制备活性炭的实验研究

以3~6 mm兰炭粉末为原料,用物理法和物理化学法活化制备活性炭,重点研究了时间、温度、水蒸气用量、浸渍比和浸渍时间对成品碘吸附值的影响,并对成品做了性能表征。结果表明,物理活化法可制备出比表面积达463.26 m2/g的活性炭,其碘吸附值达768 mg/g,收率达为46.25%;物理化学法制备的活性炭比表面积为571.31 m2/g,碘吸附值达932 mg/g,收率41.88%。孔径分析结果表明,二者的孔径主要集中在3~8 nm,属中孔发达的活性炭。     

褐煤半焦水蒸气活化法制备活性炭的工艺研究

通过对褐煤半焦水蒸气活化法制备活性炭原理的探讨及实验研究,分析了活化温度及时间、水蒸气流量等影响因素;用煤焦油做粘结剂制得的活性炭具有优越的物理和化学性能;在褐煤半焦粒度- 1 0 0目,活化温度70 0℃,活化时间4h ,水蒸气流量1 0 88 .89ml/min时,制得的活性炭碘吸附值达到了1 1 36. 39mg/g。     

兰炭基活性炭的制备工艺优化及吸附性能研究

以榆林某公司的兰炭为原料,KOH粉末为活化剂制备活性炭。通过改变活化过程中时间、温度、炭碱比等因素,从而探究活性炭的碘吸附能力。通过响应曲面优化处理活性炭制备过程中活化因素,从而确定最佳工艺。采用比表面积测定,红外光谱分析,扫描SEM电镜等对活性炭结构及性能表征进行分析结果表明,上述活化条件都会影响活性炭吸附能力和孔隙结构。当活化过程中的温度达到750℃,时间为0.5 h,炭碱比为1:3的时候,KOH的活化效果最佳,所制样品的碘吸附值最大且为1 162.91 mg/g,其BET比表面积可达655.15m2/g,Langmuir比表面积为908.22 m2/g。通过红外分析可知活性炭与预处理兰炭原料红外光谱图走势极其相似,只是活性炭出现了较强的芳基烷基醚C-O伸缩振动峰。通过扫描显微电镜分析可知与原料兰炭相比,活性炭样品组织表面非常粗糙并且有大量的孔隙出现,样品结构非常疏松。     

水蒸气活化法制备稻壳活性炭的研究

研究了水蒸气活化法制备稻壳活性炭的工艺条件,探讨了炭化温度、活化温度、活化时间和水蒸气用量对活化效果的影响。最佳工艺条件为:炭化温度 450℃、活化温度 900℃、活化时间 90 min和水蒸气用量为炭化料的1.5倍,制备的活性炭碘吸附值 844 mg/g,亚甲基蓝吸附值 138 mL/g,产品得率 13.9%。这些指标与木质活性炭相当。且投资少,能耗低,具有良好的经济效益与社会效益。     

水蒸气活化法制备椰壳活性炭的研究

以炭化椰壳为原料，以水蒸气为活化荆制备活性炭，系统分析了水蒸气流量、活化时间、蒸气用量等因素对活性炭性能的影响。结果表明：在活性炭未被过度活化的条件下，活性炭烧失率的大小可以直接反映出其比表面积。活化时间和水蒸气用量是影响活性炭制备成本的两个重要因素，提高水蒸气流量可以缩短活化时间，但会使水蒸气用量增大。孔径分布计算结果显示，活性炭的孔径基本都集中在2nm以下，烧失率越高，活性炭的孔径分布就越宽。     

水蒸气活化法制备长柄扁桃壳基介孔活性炭的研究

以沙漠治理树种长柄扁桃的种壳为原料,采用水蒸气活化法制得了介孔发达的活性炭,并研究了炭化温度、活化温度、活化时间、水蒸气用量对活性炭吸附性能及产率的影响。结果表明：在炭化温度600℃、活化温度850℃、活化时间60 min、水蒸气与炭化料的质量比为6：1的最佳工艺条件下,制得活性炭样品的产率为12%,碘吸附值和亚甲基蓝吸附值分别达到1 175和315 mg/g,介孔率为60.9%,比表面积为1 127 m²/g,平均孔径2.6 nm,在吸附平衡时间为24 h时,活性炭对水溶液中头孢氨苄的吸附量高达245 mg/g,优于相同条件下制得的椰壳和核桃壳活性炭的吸附能力。     

磷酸活化褐煤制备活性炭动力学

研究了磷酸一步炭活化云南先锋褐煤的炭活化动力学 .结果表明 ,用活化剂磷酸和助剂浸渍褐煤后 ,可加速炭活化进程 ,使褐煤中氢和氧主要以水和低分子量的醇醛形式脱除 ,炭活化反应速度对活化过程的相对挥发分为一级 ,并且用磷酸浸渍褐煤可提高炭活化速度常数 60 % .     

兰炭粉与氧化钙制备电石的工艺研究

将兰炭粉与氧化钙经混合球磨、成型、预炭化和高温处理制备电石,考察了碳钙比(兰炭与氧化钙的物质的量比)和高温处理温度对产品质量的影响。结果表明:基于兰炭粉和氧化钙制备的电石质量指标由碳钙比和高温处理温度决定;碳钙比为3.5∶1、煅烧温度超过1 800℃时,制得电石的发气量超过280 L/kg,达到GB10665—2004《碳化钙(电石)》一等品或优等品标准。     

K2CO3-水蒸气催化活化制备兰炭基活性炭的实验研究

选取粒度小于6mm的低价值兰炭末,以K₂CO₃为催化剂,采用溶液浸渍-水蒸气高温活化技术制备兰炭基活性炭,通过计算收率,碘吸附和亚甲基蓝吸附实验,低温N₂等温吸附/脱附实验以及扫描电子显微镜(SEM)表征活性炭孔结构特征,重点考察了催化剂溶液浓度、催化活化温度对孔隙结构的影响。研究表明,相比于常规水蒸气高温活化,K₂CO₃催化作用能缩短活化时间,活化30min已经十分充分。随着活化温度的上升和催化剂浓度的增加,亚甲基蓝吸附值先增大后减小,碘吸附值持续降低。当催化剂浓度为0.6mol·L^-1,亚甲基蓝吸附值最高,为234.12mg·g^-1。催化活化过程的最佳温度是500℃,此时兰炭基活性炭比表面积和孔容积分别为579.32m²·g^-1和0.309cm³·g^-1,材料中孔和微孔均较为发达。用扫描电镜观察了催化活化制备的兰炭基活性炭的表面形貌,其已经没有...     

羊栖菜基中孔活性炭的制备及工艺优化

以羊栖菜生物炭为原料,采用CO2物理活化法制备中孔活性炭。应用响应曲面中心组合法设计实验,考察了活化温度、活化时间及CO2流量对制备的活性炭吸附亚甲基蓝的影响及其交互作用,并采用N2吸附脱附对所制备的活性炭进行表征。结果表明,当活化温度为900℃,活化时间为30 min,CO2流量为1.8 L/min时,制备的活性炭的比表面积为1 329 m2/g,其对亚甲基蓝的吸附值高达235 mg/g,总孔体积为1.176 9 m L/g,中孔率为65%。     

水蒸气活化法制山核桃壳活性炭研究

以山核桃壳为原料,用正交试验法,以水蒸气活化制取无定型颗粒活性炭,平均炭化得率３９８８％ ,最佳工艺条件下活化得率为３０４％ ～４１５％ 。经测定,部分试样主要指标符合触媒载体活性炭要求,开辟了山核桃壳的新用途     

不同介质下物理法活化制备兰炭基活性炭实验研究

以粒径小于6mm的废弃兰炭末为原料,高温下分别用水蒸气和CO2为介质活化制备兰炭基活性炭。采用碘吸附实验、N_2吸附/脱附实验和SEM等手段对成品的孔隙结构进行表征,比较了不同温度下活化介质对成品孔隙形成过程的影响,并分析了活化机理。结果表明:水蒸气活化速率更快,在温度较低时反应就能充分进行。随着活化温度的升高,两种活化介质制备活性炭的碘吸附值先增加后减小,收率均降低;N_2吸附/脱附实验表明,两种吸附等温线均符合I型吸附曲线的特征,成品微孔发达并含有中、大孔,900℃和1 000℃分别是水蒸气和CO_2活化过程的最佳温度,CO_2活化效果更好,成品的微孔比表面积和微孔体积低,平均孔径更大;机理分析表明,随着活化温度上升,先持续发生径向造孔作用,再发生横向扩孔作用,径向活化是活性炭形成发达微孔的主要控制过程。     

水蒸气活化法制山核桃壳活性炭研究

以山核桃壳为原料,用正交试验法,以水蒸气活化制取无定型颗粒活性炭,平均炭化得率３９．８８％,最佳工艺条件下活化得率为３０．４％－４１．５％,经测定,部分试样主要指标符合触媒载体活性炭要求,开辟了山核桃壳的新用途。     

氯化锌活化棉纤维制备成型活性炭工艺研究

以棉纤维为原料,采用氯化锌为活化剂,通过自粘结成型法制备成型活性炭,考察锌料比、活化温度和成型压强对活性炭性能的影响。结果表明,其最佳制备条件为:锌料比为1∶1.5,活化温度600℃和成型压强10 MPa。成型活性炭含有丰富的官能团,微观结构以微孔为主,比表面积为1 743 m~2/g,平均孔径为2.17 nm,下落强度为59%,碘吸附值为1 838.8 mg/g,亚甲基蓝的吸附值为398 mg/g,达到了国家一级活性炭标准。     

氯化锌活化棉纤维制备成型活性炭工艺研究

以棉纤维为原料,采用氯化锌为活化剂,通过自粘结成型法制备成型活性炭,考察锌料比、活化温度和成型压强对活性炭性能的影响。结果表明,其最佳制备条件为:锌料比为1∶1.5,活化温度600℃和成型压强10 MPa。成型活性炭含有丰富的官能团,微观结构以微孔为主,比表面积为1 743 m²/g,平均孔径为2.17 nm,下落强度为59%,碘吸附值为1 838.8 mg/g,亚甲基蓝的吸附值为398 mg/g,达到了国家一级活性炭标准。